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茂名圖書(shū)館新館氣體滅火系統(tǒng)選用及設(shè)計(jì)
日期：2025-04-24 03:00
瀏覽次數(shù)：2288
摘要：
來(lái)源：慧聰消防網(wǎng)作者：黎潔
1、工程概況
茂名圖書(shū)館新館位于茂名市文化廣場(chǎng)，是市（地）級(jí)公共圖書(shū)館，是茂名地區(qū)的藏書(shū)目
錄、館際協(xié)作和業(yè)務(wù)輔導(dǎo)的中心。新館藏書(shū)規(guī)模達(dá)120萬(wàn)冊(cè)，每天接待讀者2000人，閱覽座位約1000個(gè)，是茂名市文化廣場(chǎng)的一座重要建筑物。新館的總建筑面積21781.8m2，地上四層、地下一層，總建筑高度18.40m，內(nèi)設(shè)中央空調(diào)。
現(xiàn)考慮在圖書(shū)館地下層的柴油發(fā)電機(jī)房，首層的消防控制中心及計(jì)算機(jī)，四層古籍文獻(xiàn)閱覽室及地方文獻(xiàn)內(nèi)參資料閱覽室采用氣體消防滅火系統(tǒng)。
2、氣體滅火系統(tǒng)的選擇
一九八七年九月在加拿大的蒙特利爾，世界各國(guó)一致簽署了為保護(hù)地球臭氧層和挽救整個(gè)地球生態(tài)環(huán)境，而在全球范圍內(nèi)**禁止生產(chǎn)和使用氟氯烴和鹵代碳?xì)浠衔锏摹懊商乩麪枀f(xié)定書(shū)”。至此，一直作為一種極其有效的滅火系統(tǒng)并被廣泛使用的鹵代烷1301滅火系統(tǒng)和其它類(lèi)似的滅火系統(tǒng)，開(kāi)始被絕大多數(shù)國(guó)家禁止使用。目前國(guó)內(nèi)替代1301的潔凈氣體滅火劑主要有煙烙盡（IG-541）、七氟丙烷（HFC-227ea）、三氟甲烷（HFC-23）和CO2四種，現(xiàn)對(duì)以上四種產(chǎn)品進(jìn)行比較（見(jiàn)表一）。
名稱(chēng)/項(xiàng)目 | IG-541 | HFC-227ea | HFC-23 | CO2 |
化學(xué)組成 | 52%N2,40%Ar,8%CO2 | CH3CHFCH3 | CHF3 | CO2 |
設(shè)計(jì)濃度(%) | 37.5%~43% | 7.5%~10% | 不小于15.6% | 40% |
氣體釋放時(shí)間 | 不大于60s | 不大于10s | 不大于10s | 不大于60s |
浸漬時(shí)間 | 不小于10min | 不小于10min | 不小于10min | 不小于20min |
貯存壓力 | 15/20MP | 2.5MPa | 15MPa | |
輸送距離 | 150m | 30m | 60m | 80m |
NOAEL濃度 | 43% | 9.0% | 50% | 20%時(shí)人死亡 |
LOAEL濃度 | >52% | >10.5% | >50% | |
LC50濃度 | 無(wú) | >80% | >65% | |
溫室效應(yīng) | 無(wú) | 有 | 有 | 有 |
對(duì)設(shè)備的影響 | 無(wú) | 產(chǎn)生HF酸,對(duì)設(shè)備有腐蝕 | 產(chǎn)生HF酸,對(duì)設(shè)備有腐蝕 | 有霧化現(xiàn)象 |
藥劑價(jià)格 | 較高 | 高 | 高 | 低 |
注：NOAEL濃度：未觀察到在生理上或毒性反應(yīng)上產(chǎn)生影響的*高濃度。
LOAEL濃度：可觀察到在生理上或毒性反應(yīng)上產(chǎn)生影響的*低濃度。
LC50濃度：有50％試驗(yàn)小鼠致死在暴露4h的滅火劑濃度。
綜合上述各氣體滅火系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合防護(hù)區(qū)特點(diǎn)（如體積小、分散、輸送距離遠(yuǎn)、經(jīng)常有人工作等）,適合本設(shè)計(jì)的氣體滅火系統(tǒng)只有煙烙盡（IG-541）氣體滅火系統(tǒng)。
3、烙盡氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3．1、設(shè)計(jì)原理
通過(guò)噴放惰性氣體，降低空氣中氧氣的比例（1min內(nèi)氧氣濃度降低至12.5％），以阻止燃燒；同時(shí)CO2濃度提高至4％，以刺激肺部呼吸。
3．2、系統(tǒng)組成
儲(chǔ)存裝置（儲(chǔ)存容器、容器閥、高壓軟管、單向閥、**泄壓閥、集流管和壓力指示器）、減壓孔板、選擇閥、壓力開(kāi)關(guān)、管道、噴頭，煙感溫感探測(cè)系統(tǒng)、報(bào)警裝置和控制盤(pán)等。
3．3、計(jì)參數(shù)
*小設(shè)計(jì)滅火濃度37.5%(16℃時(shí))，*大設(shè)計(jì)滅火濃度42.8%(32℃時(shí))。
3．4、滅火劑設(shè)計(jì)用量
a.煙烙盡氣體滅火劑設(shè)計(jì)用量按下式計(jì)算，
M=XV
式中M－滅火劑設(shè)計(jì)用量（m3）
V－防護(hù)區(qū)凈容積（m3）
X－淹沒(méi)系數(shù)，X=2.303x(VS/S)xLog［100/（100-C）］，S－煙烙盡過(guò)熱蒸汽比容（m3/kg），可由下式近似求得：S=0.65799+0.00239T
式中T－防護(hù)區(qū)內(nèi)預(yù)期*低環(huán)境溫度（℃）
C－滅火劑設(shè)計(jì)濃度
Vs－20℃時(shí)滅火劑比容，取0.707m3/kg
b.管網(wǎng)及容器瓶?jī)?nèi)的剩余量按設(shè)計(jì)用量的1％～2％考慮。
c.系統(tǒng)滅火劑用量，應(yīng)為防護(hù)區(qū)滅火劑設(shè)計(jì)用量與系統(tǒng)中噴放不凈的剩余量之和。
d.撲滅可燃液體火災(zāi)、電氣火災(zāi)的*小設(shè)計(jì)濃度應(yīng)為40%，撲滅可熔化固體火災(zāi)、可燃固體的表面火災(zāi)、電氣火災(zāi)的*小設(shè)計(jì)濃度應(yīng)為37.5%。
3．5、統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)
a.滅火劑噴射時(shí)間，應(yīng)保證在1min之內(nèi)達(dá)到*小設(shè)計(jì)濃度的95％。
b.噴嘴出口前壓力一般不應(yīng)小于2.2Mpa。
c.噴嘴的*大安裝高度為6.0m，超過(guò)6.0m時(shí)應(yīng)在高度方向另外加設(shè)噴嘴。
d.管道容積與儲(chǔ)存容器的容積比不應(yīng)超過(guò)66％。
e.集流管中減壓孔板孔徑與其連接管道直徑之比應(yīng)在13％～55％范圍內(nèi)。
3．6、防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)
a.當(dāng)采用管網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)防護(hù)區(qū)的面積不宜大于500m2，容積不宜大于2000m3。
b.防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)不應(yīng)低于0.5h；吊頂耐火等級(jí)不應(yīng)低于0.25h；圍護(hù)結(jié)構(gòu)所能承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)不宜低于1.2Kpa。
c.防護(hù)區(qū)滅火時(shí)應(yīng)保持封閉條件，除泄壓口外的其他開(kāi)口，應(yīng)能在潔凈氣體前自動(dòng)關(guān)閉。
d.防護(hù)區(qū)泄壓口設(shè)置
一般來(lái)說(shuō)，若保護(hù)區(qū)設(shè)有外開(kāi)門(mén)、彈性閉門(mén)器或彈簧門(mén)，如果其開(kāi)口面積不小于泄壓口的計(jì)算面積，該保護(hù)區(qū)可不設(shè)泄壓口。泄壓口計(jì)算面積公式如下：
Af=Kq/Pf0.5
式中Af－泄壓口面積（m2）
K－泄壓口面積系數(shù)，K=0.0135
Q－滅火劑的噴放速率，Q=2.7M/t，其中M為滅火劑設(shè)計(jì)用量，t(min)為噴放時(shí)間。
Pf－圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)。
4、系統(tǒng)的自動(dòng)控制
4．1、自動(dòng)控制
自動(dòng)控制應(yīng)具有自動(dòng)探測(cè)火災(zāi)和自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)的功能。滅火系統(tǒng)的自動(dòng)控制應(yīng)在收到防護(hù)區(qū)內(nèi)兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后才能啟動(dòng)。自動(dòng)控制啟動(dòng)時(shí)可以設(shè)置*長(zhǎng)為30秒的延時(shí)，以使防護(hù)區(qū)內(nèi)人員撤離和關(guān)閉通風(fēng)管道中的防火閥。
4．2、手動(dòng)控制
每一個(gè)防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置一個(gè)手動(dòng)/自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，選擇開(kāi)關(guān)上的手動(dòng)和自動(dòng)位置應(yīng)有明顯標(biāo)識(shí)。防護(hù)區(qū)入口處應(yīng)設(shè)置緊急停止噴放裝置。在所有情況下，手動(dòng)啟動(dòng)控制應(yīng)優(yōu)先于緊急停止功能。手動(dòng)啟動(dòng)可不經(jīng)過(guò)延時(shí)而直接啟動(dòng)。
4．3、機(jī)械應(yīng)急操作
當(dāng)自動(dòng)控制和手動(dòng)控制均失靈時(shí)，需要采用機(jī)械應(yīng)急操作來(lái)啟動(dòng)，工作人員可通過(guò)鋼瓶上的釋放閥或選擇閥上的手動(dòng)啟動(dòng)器來(lái)啟動(dòng)整個(gè)氣體滅火系統(tǒng)。
5、結(jié)束語(yǔ)
煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)其成分均為惰性氣體，氣體取自于大自然。其優(yōu)點(diǎn)是滅火前后的氣體對(duì)人無(wú)傷害，對(duì)環(huán)保無(wú)任何影響，氣體價(jià)格便宜。但是其缺點(diǎn)是，鋼瓶數(shù)量多，而且儲(chǔ)存及工作壓力大，滅火濃度要求高，這些對(duì)進(jìn)一步推廣和使用煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)帶來(lái)了一些困難。但是，相對(duì)于其他氣體滅火系統(tǒng)，茂名圖書(shū)館選用煙烙盡作為氣體滅火劑，仍不失為一種理想的哈龍?zhí)娲?。（作者單位：廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院）
參考文獻(xiàn)
1、上海市工程建設(shè)規(guī)程《惰性氣體IG-541滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》DG/TJ08-306-2001，J10112-2001
2、廣東省標(biāo)準(zhǔn)《七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ15-23-1999
3、中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50193-93
4、國(guó)內(nèi)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施－給水排水